研究目的
展示一种利用具有特定光束轮廓的纳秒激光器在晶体硅晶圆中横向写入光学波导的方法，以避免形成不对称的波导轮廓。
研究成果
该方法表明，采用成形光束的横向写入技术能够制备出具有对称剖面的直线与弯曲波导。这意味着可在硅材料中通过激光写入复杂波导网络，应用于硅光子学、微机电系统器件及光电子学等领域。
研究不足
在块状硅中刻写的波导典型损耗约为几dB/cm，这比玻璃波导的损耗高出一个数量级以上。波导损耗的一个主要来源可归因于激光刻写过程中产生的缺陷所导致的光散射。
1：实验设计与方法选择：
该方法采用纳秒激光器，通过一对柱面透镜形成特定光束剖面，用于硅材料中的横向光波导写入。
2：样品选择与数据来源：
使用(100)晶向、厚度1毫米、电阻率>200 Ω·cm的本征硅晶圆。
3：实验设备与材料清单：
红外激光器(MWTech, PFL-1550)、柱面透镜、显微物镜(NA=0.85, 奥林巴斯, 型号LCPLN100XIR)、电动XYZ位移台(纽波特, 型号ILS100PP)、旋转台(纽波特, SR50PP)。
4：0)、柱面透镜、显微物镜(NA=85, 奥林巴斯, 型号LCPLN100XIR)、电动XYZ位移台(纽波特, 型号ILS100PP)、旋转台(纽波特, SR50PP)。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：将光束整形并聚焦至硅样品，通过扫描形成波导结构。
5：数据分析方法：
测量波导的数值孔径与传输损耗，并估算折射率变化量。
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microscope objective
LCPLN100XIR
Olympus
Focusing the laser beam into the Si sample
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IR laser
PFL-1550
MWTech
Laser source for writing waveguides
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motorized XYZ stage
ILS100PP
Newport
Mounting and moving the Si sample
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rotation stage
SR50PP
Newport
Mounting the sample for writing curved waveguides
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